JP2004023892A - Inverter device - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交流電動機の速度制御に用いられる電流形インバータ装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
図11は、例えば三菱電機技報、Ve1.61、No.10、1987(P48〜P53)に示された従来の装置のシステム構成図である。図11において、1は主回路用商用交流電源、2は界磁装置用商用交流電源、3は遮断機、4は入力多巻線変圧器、5はインバータ装置、6は出力多巻線変圧器、7は遮断機、8はインバータ装置5で駆動される交流電動機、9、10、11、12は遮断機、13、14、15は起動用リアクトル、16、17はサイリスタを用いた順変換回路、18、19はサイリスタを用いた逆変換回路、20、21は平滑リアクトル、22は界磁サイリスタ電源装置である。
【0003】
また、23、24は主回路電流検出用CT、25は界磁電流検出用CT、26は電動機8の電圧を検出する為のPT、27は外部の速度指令発生器、28はインバータ装置5の外部よりの運転指令信号で動作するONとなる接点、29はPT26で検出した電動機電圧を検出する電圧検出器、30は電圧検出器29の電圧信号出力より位相検出する位相検出器、31は電圧検出器29の電圧信号出力より速度を演算する速度検出器である。
【0004】
また、32は、外部の速度指令発生器27よりの速度基準信号と速度検出器31の出力の速度帰還信号とを比較し制御する速度制御器、33は、速度制御器32の出力の電流指令と、主回路電流センサ23、24より検出した主回路電流帰還値と比較し、コンバータの電流制御及びサイリスタを用いた順変換回路16、17のサイリスタのゲート信号を発信し制御するコンバータ制御器である。
【0005】
さらに、34は、電圧、電流、速度帰還値と電流指令値よりインバータの制御角を演算するベクトル演算器、35は、ベクトル演算器よりの制御角β基準と速度帰還値及び位相検出器30の検出した位相よりサイリスタを用いた順変換回路18、19のサイリスタのゲート信号を発信し制御するインバータ制御器、36は、ベクトル演算器34にて演算作成した界磁電流基準と電流センサ25よりの界磁電流帰還値とを比較し界磁サイリスタ装置22を制御する界磁制御装置、37は、インバータの制御装置である。
【0006】
次に、動作について説明する。出力変圧器6により多重化及び昇圧し高圧交流電動機8を起動制御するシステムにおいて、インバータ装置5の駆動対象となる交流電動機8が同期電動機の場合、インバータ装置5の始動時の周波数が0からの発振となり、出力変圧器6が飽和する可能性があり、0速度からの始動は出来ない。
【0007】
そこで、起動用リアクトル13、14、15及び遮断機9、10、11、12によりコンペン起動にて交流電動機8を加速した後、例えば10%程度の速度になる時間を電動機の加速トルクと負荷トルクより予め計算し、図示しないタイマーリレーにより起動用リアクトル13、14、15の回路の遮断機9、10、11、12を開放し、出力変圧器6と電動機8の間に設けた遮断機7を投入する。遮断機7の投入完了信号にリンクして、インバータ装置5の外部よりの運転指令信号で接点28をONとし、インバータ装置5による交流電動機8の駆動を開始する。
【0008】
その場合、電動機8はフリーラン状態で回転している。電動機8の図示しない負荷がファンであれば、その慣性が大きく遮断機等の操作時間の間でもあまり速度の低下は生じない。インバータ装置5は、外部の速度指令発生器27からの速度基準値(速度指令値)に基づいて速度制御する。外部の速度指令発生器27は、インバータ起動時は、上記で想定した引き込み速度、例えば想定した10%速度より通常傾斜状に本来の運転速度基準まで移動する。
【0009】
速度制御器32は、速度指令発生器27の出力である速度基準値と、電動機8の電圧を測定するPT26と電圧センサ29の電圧信号より速度検出器31にて演算された速度帰還値とを比較し、その偏差に応じた電流基準信号を出力する。その電流基準信号によりコンバータ制御器33の指令でコンバータの位相制御により交流電動機8に流れる電流の大きさが制御される。したがって、速度基準値と速度帰還値との偏差値が電流の大きさとなり、偏差が大きいほど大きな電流を流すように動作する。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】
従来のインバータ装置は以上のように構成されているので、交流電動機8のリアクトル13、14、15によるコンペン起動より、インバータ装置5での駆動に切り替える際、実速度と速度基準の整合性は、机上にて計算したタイマーリレーの時間によるため、実際の速度偏差が大きくなる可能性があるが、電動機の負荷がファンのように慣性が大きい場合は、さほどの偏差は生じず電流はあまり大きくならない。しかし、電動機8の負荷がポンプまたはコンプレッサーのような比較的慣性の少ない負荷においては、フリーラン時の速度低下が早い為、速度基準信号と速度帰還の偏差が大きくなる可能性があり、引き込み加速時に過大電流が流れるなどの問題点があった。
【0011】
この発明は上記のような課題を解決するためになされたものであり、インバータ装置による駆動に引き込む際に速度帰還値と速度指令値を合わすことが出来ると共に過電流を抑制できるインバータ装置を得ることを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
この発明に係るインバータ装置は、入力多巻線変圧器を介して入力される交流電力を直流電力に変換する順変換回路と、この順変換回路の直流出力端に接続される駆動制御信号によって導通期間が制御される電気スイッチを2個以上直列接続してなる直列回路を所定相数分並列接続し、各直列回路の中点より交流電力を出力する逆変換回路とを2組以上有し、各々直流出力端子側が直列に接続され、前記順変換回路と逆変換回路の間に挿入される直流リアクトルからなり、その交流電力出力端が出力多巻線変圧器で多重化され、コンペン起動後の電動機を駆動するインバータ装置において、速度基準信号を設定された傾きに従って傾斜させた速度傾斜信号を発生する速度傾斜信号発生器を有し、始動時に速度基準信号が入力されるまでは、前記電動機に供給される電圧を変圧器により検出してその検出値に基づいて演算される速度帰還値を前記速度傾斜信号発生器の速度基準値として制御することを特徴とするものである。
【0013】
また、前記速度傾斜信号発生器に初期速度基準値を与える最低速度指令設定器48を備え、始動時に速度基準信号が入力されるまでは、前記最低速度指令設定器の最低速度指令設定値を前記速度帰還値に等しい値に設定して、前記速度帰還値に等しい最低速度指令設定値を初期速度基準値として前記速度傾斜信号発生器に与えることを特徴とするものである。
【0014】
また、起動時に速度基準信号が入力されるまで前記速度帰還値を前記速度傾斜信号発生器の速度基準値として制御し、連続運転時には前記速度傾斜信号発生器をバイパスして外部からの速度基準信号に基づいて速度制御すべく切り替える接点を備えたことを特徴とするものである。
【0015】
また、起動時に速度基準信号が入力されるまで前記速度帰還値を前記速度傾斜信号発生器の速度基準値として制御し、連続運転時には前記速度傾斜信号発生器をバイパスして外部からの速度基準信号に基づいて速度制御すべく切り替える接点を備えたことを特徴とするものである。
【0016】
また、前記変圧器に励磁電流制限用の抵抗器をその一次側に直列接続することを特徴とするものである。
【0017】
また、前記速度帰還値を、前記変圧器の代わりに、前記電動機の回転速度を検出するパルスエンコーダを用いて演算することを特徴とするものである。
【0018】
また、前記速度帰還値を、前記変圧器の代わりに、前記電動機の回転速度を検出するレゾルバを用いて演算することを特徴とするものである。
【0019】
また、前記速度帰還値を、前記変圧器の代わりに、前記電動機に接続された機械式分配器を用いて演算することを特徴とするものである。
【0020】
また、前記順変換回路と前記逆変換回路の直列出力端子側を直列に接続せずにおのおの独立した並列回路とすることを特徴とするものである。
【0021】
さらに、前記順変換回路と前記逆変換回路とを、1組の主回路で構成したことを特徴とするものである。
【0022】
【発明の実施の形態】
実施の形態1.
以下、この発明の実施の形態1を図に基づいて説明する。図1において、図11に示す従来例と同一部分は同一符号を付してその説明は省略する。新たな符号として、38はインバータ装置46の外部よりの運転指令信号でONとなる接点、39は速度傾斜信号発生器、40は接点38に連動して速度傾斜信号発生器39の入力信号を切り替える接点41、42を動作させる接点駆動回路、43は速度傾斜信号発生器39の傾斜の時間(傾き)を設定する傾斜時間設定器、44は速度傾斜信号発生器39の出力の最低設定値を設定する設定器、45はこの発明のインバータの制御装置、46はこの発明によるインバータの制御装置45を搭載したインバータ装置である。
【0023】
次に動作について説明する。起動用リアクトル13、14、15により電動機8を起動し、インバータ装置46による駆動に切り替える際、インバータ装置46の運転指令接点38が、図示しない外部の指令でONするまで、接点41は、接点駆動回路40によりONとなっている。速度傾斜信号発生器39は、傾斜時間設定器43の設定した傾きで入力信号と出力信号が等しくなるように出力信号を出力し、入力信号と出力信号が等しくなった時点で一定なる。したがって、速度傾斜信号発生器39の出力は、インバータ装置46の運転指令接点38がONするまでは、速度検出器31で演算される速度帰還値と一致している。
【0024】
運転指令接点38がONすると、接点駆動回路40により接点41がOFFし、接点42がONし、速度傾斜信号発生器39の入力信号が速度帰還値から外部よりの速度指令発生器27の速度基準値(速度指令値)に切り替わり、その基準値に追従する。この場合、始動時の速度制御器32の速度指令値は、速度帰還値の値と等しい値が、速度傾斜信号発生器39より与えられている。出力変圧器6の飽和を防止する意味で、速度傾斜信号発生器39に最低速度指令値を設定器44より与えている。
【0025】
したがって、上記実施の形態1では、速度傾斜信号発生器39に入力されるインバータ装置の始動時における速度基準値を速度帰還値と等しくなるようにしたので、始動時における速度帰還値と速度基準値との偏差はなく、インバータ装置46によるフリーラン状態の電動機8を駆動引き込む際に過電流が発生するのを防止でき、信頼性の高い装置を得ることができる。
【0026】
実施の形態2.
なお、上記実施の形態1では、接点駆動回路40により速度傾斜信号発生器39の入力信号を速度帰還値とあわせる場合について述べたが、図2に示すようにインバータ装置50の始動時の速度帰還値に等しくなるようにインバータの運転指令接点28のON信号と同時またはタイマーの設定時間後にOFF動作する接点47を介して、最低速度指令設定器48に速度帰還値を与え、最低速度指令設定器48の最低速度指令設定値をインバータ始動時の電動機8の速度帰還値に等しい値にし、その速度帰還値に等しい最低速度指令設定値を初期速度基準値として速度傾斜信号発生器39に与えるようにすることで、回路構成上簡略化でき、かつ、インバータ装置50による始動時の過電流を抑制するともに図示しない外部より入力される運転指令28に対し、動作遅れなく外部の速度指令発生器27の速度指令値に対し追従始動開始ができる。
【0027】
実施の形態3.
なお、上記実施の形態1では、接点駆動回路40により速度傾斜信号発生器39の入力信号を速度帰還値とあわせる場合について述べたが、図3に示すように、速度制御器32の速度指令値を、速度傾斜信号発生器39による経路と、速度指令発生器27より直接与える経路とに、接点51、52により切替るようにしたので、インバータ始動時のみ速度傾斜信号発生器39からの速度基準値を速度制御器32に与え、インバータ装置54による始動時の過電流を抑制するともに、図示しない外部より入力される切替え指令により接点51と接点52により通常運転状態に切替えることで、外部の速度指令発生器27からの速度基準値を速度制御器32に与えるようにして、外部の速度指令発生器27の速度基準信号に対し傾斜時間の遅れが無く追従できる。すなわち、起動時に速度基準信号が入力されるまで速度帰還値を速度傾斜信号発生器39の速度基準値として制御し、連続運転時には速度傾斜信号発生器39をバイパスして外部からの速度基準信号に基づいて速度制御すべく切り替えることで、外部の速度指令発生器27の速度基準信号に対し傾斜時間の遅れが無く追従できる。
【0028】
実施の形態4.
なお、上記実施の形態2では、速度傾斜信号発生器39に与える最低速度指令値を設定器48より与え速度帰還値とあわせる場合について述べたが、図4に示すように、速度制御器32の速度指令値を速度傾斜信号発生器39による経路と、外部の速度指令発生器27より直接与える経路とに、接点55、56により切替るようにすることで、インバータ始動時のみ速度傾斜信号発生器39からの速度基準値を速度制御器32に与え、インバータ装置54による始動時の過電流を抑制するともに、図示しない外部より入力される切替え指令により接点55と接点56により通常運転状態に切替えることで、外部の速度指令発生器27の速度指令値に対し傾斜時間の遅れが無く追従できる。また、接点56で最低速度指令設定器48への速度帰還値の入力をOFFにすることで操作回路の簡単化ができる。
【0029】
実施の形態5.
なお、上記実施の形態1、2、3、4では、電圧検出器29の入力をPT26より与える場合について述べたが、図5に示すように、PT60の一次側に直列にPT60の励磁電流抑制抵抗器59を接続するようにすることで、低周波に対して飽和しないような特殊なPT26を必要とせずに商用電源対応のPT60を使用でき、インバータ装置62による運転引き込み周波数の下限の条件を低くできると共に経済的に優れたインバータ制御装置61を得ることができる。
【0030】
実施の形態6.
なお、上記実施の形態1、2、3、4、5では、速度帰還値を、電圧検出器29の電圧信号を速度検出器31により演算して求める場合について述べたが、図6に示すように、速度検出器としてパルスエンコーダ(PLG)63を用い、速度検出器64でPLG63の信号より速度を演算し速度帰還値とし、位相演算器65も同様にPLG63の信号より検出した位相を出力するようにしたので、速度帰還値としては、より精度の高いインバータ制御装置67を得ることができる。また、電圧検出器66は、電圧帰還値のみの機能でよくなり簡単化が図れる。
【0031】
実施の形態7.
なお、上記実施の形態1、2、3、4、5では、速度帰還値を、電圧検出器29の電圧信号を速度検出器31により演算して求める場合について述べたが、図7に示すように、速度検出器としてレゾルバ69を用い、速度検出器70でレゾルバ69の信号より速度を演算し速度帰還値とし、位相演算器65も同様にレゾルバ69の信号より検出した位相を出力するようにすることで、位相検出器としては、より精度の高いインバータ制御装置72を得ることができる。
【0032】
実施の形態8.
なお、上記実施の形態1、2、3、4、5では、電圧検出器29を電気式分配器として用い、その電圧信号に基づいて、速度帰還値を速度検出器31によって演算して求める場合について述べたが、図8に示すように、電動機8に機械式分配器74を接続し、速度検出器75で機械式分配器74の信号より速度を演算して速度帰還値とし、機械式分配器74の信号より検出した位相を位相検出器76より出力するようにすることで、サイリスタの点弧装置としては、より正確なインバータ制御装置77を得ることができる。
【0033】
実施の形態9.
なお、上記実施の形態1〜8では、主回路構成として多巻線変圧器4で入力される交流電力を直流電力に変換する順変換回路16と、この順変換回路16の直流出力端に接続される駆動制御信号によって導通期間が制御される電気スイッチを2個以上直列接続してなる直列回路を所定相数分並列接続し各直列回路の中点より交流電力を出力する逆変換回路18とを2組以上有し、各々直流出力端子側が直列に接続され、前記順変換回路と逆変換回路の間に挿入される直流リアクトル20からなるものについて述べたが、図9に示すように、直流出力端子側を直列に接続せず各々独立した並列回路とすることで、並列回路数を増やすことで大容量化が容易に可能となり、経済的に優れた装置を得ることができる。
【0034】
実施の形態10.
なお、上記実施の形態1〜9では、多重のインバータ装置について述べてきたが、図10に示すように、1個の主回路構成の装置においても、出力変圧器93を用いることで高圧の電動機8を駆動可能にでき、低圧大電流の電動機駆動に対し、経済的に優れた装置を得ることができる。なお、図10において、90は変圧器89で入力される交流電力を直流電力に変換する順変換回路、92はこの順変換回路90の直流出力端に接続され駆動制御信号によって導通期間が制御される電気スイッチを2個以上直列接続してなる直列回路を所定相数分並列接続し各直列回路の中点より交流電力を出力する逆変換回路、91は順変換回路90と逆変換回路92の間に挿入される直流リアクトルであり、その交流電力出力端は変圧器93で昇圧される。94はコンバータ制御器、95はインバータ制御器、96は制御装置、97はインバータ装置を示している。
【0035】
【発明の効果】
以上のように、この発明によれば、速度傾斜信号発生器に入力されるインバータ装置の始動時における速度基準値を速度帰還値と等しくなるようにしたので、始動時における速度帰還値と速度基準値との偏差はなく、インバータ装置によるフリーラン状態の電動機を駆動引き込む際に過電流が発生するのを防止でき、信頼性の高い装置を得ることができる。
【0036】
また、最低速度指令設定器に速度帰還値を与え、最低速度指令設定器の最低速度指令設定値をインバータ始動時の電動機の速度帰還値に等しい値にし、その速度帰還値に等しい最低速度指令設定値を初期速度基準値として速度傾斜信号発生器に与えるようにすることで、回路構成上簡略化でき、かつ、インバータ装置による始動時の過電流を抑制するともに、動作遅れなく外部の速度指令発生器の速度指令値に対し追従始動開始ができる。
【0037】
また、速度制御器の速度指令値を、速度傾斜信号発生器による経路と、速度指令発生器より直接与える経路とに、接点により切替るようにしたので、インバータ始動時のみ速度傾斜信号発生器からの速度基準値を速度制御器に与え、インバータ装置による始動時の過電流を抑制するともに、接点により通常運転状態に切替えることで、外部の速度指令発生器からの速度基準値を速度制御器に与えるようにして、外部の速度指令発生器の速度基準信号に対し傾斜時間の遅れが無く追従できる。
【0038】
また、速度制御器の速度指令値を速度傾斜信号発生器による経路と、外部の速度指令発生器より直接与える経路とに、接点により切替るようにすることで、インバータ始動時のみ速度傾斜信号発生器からの速度基準値を速度制御器に与え、インバータ装置による始動時の過電流を抑制するともに、接点により通常運転状態に切替えることで、外部の速度指令発生器の速度指令値に対し傾斜時間の遅れが無く追従できる。また、接点で最低速度指令設定器への速度帰還値の入力をOFFにすることで操作回路の簡単化ができる。
【0039】
また、変圧器の一次側に直列に励磁電流抑制抵抗器を接続するようにすることで、低周波に対して飽和しないような特殊な変圧器を必要とせずに商用電源対応の変圧器を使用でき、インバータ装置による運転引き込み周波数の下限の条件を低くできると共に経済的に優れたインバータ制御装置を得ることができる。
【0040】
また、速度検出器としてパルスエンコーダを用い、パルスエンコーダの信号より速度を演算し速度帰還値とするようにしたので、速度帰還値としては、より精度の高いインバータ制御装置を得ることができる。また、電圧検出器は、電圧帰還値のみの機能でよくなり簡単化が図れる。
【0041】
また、速度検出器としてレゾルバを用い、レゾルバの信号より速度を演算し速度帰還値とし、位相演算器も同様にレゾルバの信号より検出した位相を出力するようにすることで、位相検出器としては、より精度の高いインバータ制御装置を得ることができる。
【0042】
また、電動機に機械式分配器を接続し、速度検出器で機械式分配器の信号より速度を演算して速度帰還値とし、機械式分配器の信号より検出した位相を位相検出器より出力するようにすることで、サイリスタの点弧装置としては、より正確なインバータ制御装置を得ることができる。
【0043】
また、直流出力端子側を直列に接続せず各々独立した並列回路とすることで、並列回路数を増やすことで大容量化が容易に可能となり、経済的に優れた装置を得ることができる。
【0044】
さらに、1個の主回路構成としても、高圧の電動機を駆動可能にでき、低圧大電流の電動機駆動に対し、経済的に優れた装置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の実施の形態1に係るインバータ装置を示すシステム構成図である。
【図2】この発明の実施の形態2に係るインバータ装置を示すシステム構成図である。
【図3】この発明の実施の形態3に係るインバータ装置を示すシステム構成図である。
【図4】この発明の実施の形態4に係るインバータ装置を示すシステム構成図である。
【図5】この発明の実施の形態5に係るインバータ装置を示すシステム構成図である。
【図6】この発明の実施の形態6に係るインバータ装置を示すシステム構成図である。
【図7】この発明の実施の形態7に係るインバータ装置を示すシステム構成図である。
【図8】この発明の実施の形態8に係るインバータ装置を示すシステム構成図である。
【図9】この発明の実施の形態9に係るインバータ装置を示すシステム構成図である。
【図10】この発明の実施の形態10に係るインバータ装置を示すシステム構成図である。
【図11】従来例に係るインバータ装置を示すシステム構成図である。
システム構成図である。
【符号の説明】
1 主回路用商用交流電源、2 界磁装置用商用交流電源、3 遮断機、4 入力多巻線変圧器、5 インバータ装置、6 出力多巻線変圧器、7 遮断機、8 交流電動機、9、10、11、12 遮断機、13、14、15 起動用リアクトル、16、17、79、82、90 サイリスタを用いた順変換回路、18、19、81、84、92 サイリスタを用いた逆変換回路、20、21、80、83、91 平滑リアクトル(直流リアクトル)、22 界磁サイリスタ電源装置、23、24 主回路電流検出用CT、25 界磁電流検出用CT、26PT、27 速度指令発生器、28 運転指令接点、29 電圧検出器、30位相検出器、31 速度検出器、32 速度制御器、33、85、94 コンバータ制御器、34 ベクトル演算器、35、86、95 インバータ制御器、36 界磁制御装置、37 制御装置、38 接点、39 速度傾斜信号発生器、40 接点駆動回路、43 設定器、44 設定器、45、87、96 制御装置、46、50、54、62、88、97 インバータ装置、48 最低速度指令設定器、51、52、55、56 接点、59 励磁電流抑制抵抗器、60PT、61 インバータ制御装置、63 PLG、64 速度検出器、65 位相演算器、66 電圧検出器、69 レゾルバ、70 速度検出器、72 インバータ制御装置、74 機械式分配器、75 速度検出器、76 位相検出器、77 インバータ制御装置、93 出力変圧器。[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a current source inverter device used for speed control of an AC motor.
[0002]
[Prior art]
FIG. 11 shows, for example, Mitsubishi Electric Technical Report, Ve 1.61, No. FIG. 10 is a system configuration diagram of the conventional device shown in FIGS. 10 and 1987 (P48 to P53). 11, 1 is a commercial AC power supply for a main circuit, 2 is a commercial AC power supply for a field device, 3 is a circuit breaker, 4 is an input multi-winding transformer, 5 is an inverter device, and 6 is an output multi-winding transformer. , 7 are circuit breakers, 8 is an AC motor driven by the
[0003]
[0004]
A
[0005]
Further, 34 is a vector calculator for calculating the control angle of the inverter from the voltage, current, speed feedback value and current command value, and 35 is a control angle β reference from the vector calculator, the speed feedback value and the
[0006]
Next, the operation will be described. In the system in which the high-
[0007]
Therefore, after the
[0008]
In that case, the
[0009]
The
[0010]
[Problems to be solved by the invention]
Since the conventional inverter device is configured as described above, when switching from driving the compensator by the
[0011]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and an inverter device that can match a speed feedback value and a speed command value when drawing in drive by the inverter device and that can suppress overcurrent is provided. With the goal.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
An inverter device according to the present invention includes a forward conversion circuit that converts AC power input through an input multi-winding transformer into DC power, and is turned on by a drive control signal connected to a DC output terminal of the forward conversion circuit. A series circuit composed of two or more electric switches whose periods are controlled in series is connected in parallel for a predetermined number of phases, and has two or more sets of inversion circuits that output AC power from the midpoint of each series circuit, Each DC output terminal side is connected in series, consists of a DC reactor inserted between the forward conversion circuit and the reverse conversion circuit, the AC power output end of which is multiplexed by the output multi-winding transformer, and after the start of compen The inverter device for driving the electric motor has a speed gradient signal generator for generating a speed gradient signal in which the speed reference signal is ramped according to the set gradient. Is characterized in that to control the speed feedback value is calculated based on the voltage supplied to the electric motor to the detected value detected by the transformer as a speed reference value of the speed gradient signal generator.
[0013]
Further, a minimum speed command setting device 48 for giving an initial speed reference value to the speed gradient signal generator is provided, and the minimum speed command setting value of the minimum speed command setting device is set until the speed reference signal is input at startup. A value equal to the speed feedback value is set, and a minimum speed command set value equal to the speed feedback value is given to the speed gradient signal generator as an initial speed reference value.
[0014]
Further, the control unit controls the speed feedback value as a speed reference value of the speed gradient signal generator until a speed reference signal is input at the time of startup, and bypasses the speed gradient signal generator during continuous operation to control a speed reference signal from outside. Characterized in that a contact for switching to control the speed based on the contact is provided.
[0015]
Further, the control unit controls the speed feedback value as a speed reference value of the speed gradient signal generator until a speed reference signal is input at the time of startup, and bypasses the speed gradient signal generator during continuous operation to control a speed reference signal from outside. Characterized in that a contact for switching to control the speed based on the contact is provided.
[0016]
Also, a resistor for limiting an exciting current is connected in series to the primary side of the transformer.
[0017]
Further, the present invention is characterized in that the speed feedback value is calculated using a pulse encoder that detects a rotation speed of the electric motor instead of the transformer.
[0018]
Further, the invention is characterized in that the speed feedback value is calculated using a resolver that detects a rotation speed of the electric motor, instead of the transformer.
[0019]
Further, the invention is characterized in that the speed feedback value is calculated using a mechanical distributor connected to the electric motor instead of the transformer.
[0020]
Further, the present invention is characterized in that the serial output terminals of the forward conversion circuit and the inverse conversion circuit are not connected in series, but are independent parallel circuits.
[0021]
Further, the forward conversion circuit and the inverse conversion circuit are constituted by a set of main circuits.
[0022]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiment 1 FIG.
Hereinafter, a first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In FIG. 1, the same parts as those of the conventional example shown in FIG. 11 are denoted by the same reference numerals, and description thereof will be omitted. As a new code, 38 is a contact that is turned on by an operation command signal from outside the
[0023]
Next, the operation will be described. When the
[0024]
When the
[0025]
Therefore, in the first embodiment, the speed reference value at the start of the inverter device input to the speed
[0026]
In the first embodiment, the case where the input signal of the speed
[0027]
In the first embodiment, the case where the input signal of the speed
[0028]
In the second embodiment, the case has been described where the minimum speed command value given to the speed
[0029]
In the first, second, third and fourth embodiments, the case where the input of the
[0030]
Embodiment 6 FIG.
In the first, second, third, fourth and fifth embodiments, the case where the speed feedback value is obtained by calculating the voltage signal of the
[0031]
In the first, second, third, fourth and fifth embodiments, the case where the speed feedback value is obtained by calculating the voltage signal of the
[0032]
In the first, second, third, fourth and fifth embodiments, the
[0033]
Embodiment 9 FIG.
In the first to eighth embodiments, as a main circuit configuration, a forward conversion circuit 16 that converts AC power input to the
[0034]
In the first to ninth embodiments, a multiplex inverter device has been described. However, as shown in FIG. 10, even in a device having a single main circuit configuration, a high-
[0035]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the speed reference value at the start of the inverter device input to the speed gradient signal generator is set to be equal to the speed feedback value. There is no deviation from the value, and it is possible to prevent the occurrence of overcurrent when driving and pulling the motor in the free-run state by the inverter device, and to obtain a highly reliable device.
[0036]
Also, give a speed feedback value to the minimum speed command setting device, make the minimum speed command setting value of the minimum speed command setting device equal to the speed feedback value of the motor at the time of starting the inverter, and set the minimum speed command value equal to that speed feedback value. By giving the value to the speed gradient signal generator as the initial speed reference value, it is possible to simplify the circuit configuration, suppress overcurrent at startup by the inverter device, and generate an external speed command without operation delay. Start following start of the speed command value of the heater.
[0037]
In addition, the speed command value of the speed controller is switched between a path by the speed gradient signal generator and a path directly given from the speed command generator by a contact point. The speed reference value from the external speed command generator is given to the speed controller by controlling the overcurrent at the start by the inverter device and switching to the normal operation state by the contact. In this way, it is possible to follow the speed reference signal of the external speed command generator without delay of the inclination time.
[0038]
In addition, by switching the speed command value of the speed controller between the path by the speed gradient signal generator and the path directly given from the external speed command generator by contacts, the speed gradient signal is generated only when the inverter is started. The speed reference value from the generator is given to the speed controller to suppress the overcurrent at the time of starting by the inverter device, and by switching to the normal operation state by the contact, the inclination time with respect to the speed command value of the external speed command generator Without delay. Further, the operation circuit can be simplified by turning off the input of the speed feedback value to the minimum speed command setting device at the contact point.
[0039]
Also, by connecting an exciting current suppression resistor in series with the primary side of the transformer, a transformer compatible with commercial power is used without the need for a special transformer that does not saturate at low frequencies. Thus, the lower limit condition of the operation pull-in frequency by the inverter device can be reduced, and an economically excellent inverter control device can be obtained.
[0040]
Further, since a pulse encoder is used as the speed detector and the speed is calculated from the signal of the pulse encoder to obtain a speed feedback value, it is possible to obtain an inverter control device with higher accuracy as the speed feedback value. Further, the voltage detector can be simplified by using only the function of the voltage feedback value.
[0041]
Also, by using a resolver as a speed detector, calculating the speed from the signal of the resolver and setting it as a speed feedback value, the phase calculator similarly outputs the phase detected from the signal of the resolver, so that the phase detector Thus, a more accurate inverter control device can be obtained.
[0042]
In addition, a mechanical distributor is connected to the electric motor, the speed is calculated from the signal of the mechanical distributor by a speed detector to obtain a speed feedback value, and the phase detected from the signal of the mechanical distributor is output from the phase detector. By doing so, a more accurate inverter control device can be obtained as the thyristor ignition device.
[0043]
In addition, since the DC output terminals are not connected in series but are formed as independent parallel circuits, the capacity can be easily increased by increasing the number of parallel circuits, and an economically excellent device can be obtained.
[0044]
Furthermore, even with a single main circuit configuration, a high-voltage motor can be driven, and a device economically superior to driving a low-voltage, large-current motor can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a system configuration diagram showing an inverter device according to Embodiment 1 of the present invention.
FIG. 2 is a system configuration diagram showing an inverter device according to
FIG. 3 is a system configuration diagram showing an inverter device according to
FIG. 4 is a system configuration diagram showing an inverter device according to
FIG. 5 is a system configuration diagram showing an inverter device according to
FIG. 6 is a system configuration diagram showing an inverter device according to Embodiment 6 of the present invention.
FIG. 7 is a system configuration diagram showing an inverter device according to
FIG. 8 is a system configuration diagram showing an inverter device according to
FIG. 9 is a system configuration diagram showing an inverter device according to Embodiment 9 of the present invention.
FIG. 10 is a system configuration diagram showing an inverter device according to
FIG. 11 is a system configuration diagram showing an inverter device according to a conventional example.
It is a system configuration diagram.
[Explanation of symbols]
1 commercial AC power supply for main circuit, 2 commercial AC power supply for field device, 3 breaker, 4 input multi-winding transformer, 5 inverter device, 6 output multi-winding transformer, 7 circuit breaker, 8 AC motor, 9 , 10, 11, 12 Circuit breaker, 13, 14, 15 Starting reactor, 16, 17, 79, 82, 90 Forward conversion circuit using thyristor, 18, 19, 81, 84, 92 Reverse conversion using thyristor Circuit, 20, 21, 80, 83, 91 Smoothing reactor (DC reactor), 22 field thyristor power supply, 23, 24 CT for main circuit current detection, 25 CT for field current detection, 26 PT, 27 Speed command generator , 28 operation command contact, 29 voltage detector, 30 phase detector, 31 speed detector, 32 speed controller, 33, 85, 94 converter controller, 34 vector calculator, 35, 86, 95 b Barter controller, 36 field controller, 37 controller, 38 contacts, 39 speed gradient signal generator, 40 contact drive circuit, 43 setting device, 44 setting device, 45, 87, 96 control device, 46, 50, 54, 62 , 88, 97 Inverter device, 48 Minimum speed command setting device, 51, 52, 55, 56 contacts, 59 Excitation current suppression resistor, 60 PT, 61 Inverter control device, 63 PLG, 64 Speed detector, 65 Phase calculator, 66 voltage detector, 69 resolver, 70 speed detector, 72 inverter controller, 74 mechanical distributor, 75 speed detector, 76 phase detector, 77 inverter controller, 93 output transformer.
Claims (10)
速度基準信号を設定された傾きに従って傾斜させた速度傾斜信号を発生する速度傾斜信号発生器を有し、始動時に速度基準信号が入力されるまでは、前記電動機に供給される電圧を変圧器により検出してその検出値に基づいて演算される速度帰還値を前記速度傾斜信号発生器の速度基準値として制御する
ことを特徴とするインバータ装置。A forward conversion circuit that converts AC power input through an input multi-winding transformer into DC power, and an electric switch whose conduction period is controlled by a drive control signal connected to a DC output terminal of the forward conversion circuit. Two or more series circuits connected in series are connected in parallel for a predetermined number of phases, and there are two or more sets of inversion circuits that output AC power from the midpoint of each series circuit, and each of the DC output terminals is connected in series. In the inverter device, which comprises a DC reactor inserted between the forward conversion circuit and the reverse conversion circuit, the AC power output end of which is multiplexed by the output multi-winding transformer, and drives the motor after the start of the compen.
A speed gradient signal generator that generates a speed gradient signal in which the speed reference signal is ramped according to a set gradient, and a voltage supplied to the motor is supplied by a transformer until the speed reference signal is input at the time of starting. An inverter device which detects and controls a speed feedback value calculated based on the detected value as a speed reference value of the speed gradient signal generator.
前記速度傾斜信号発生器に初期速度基準値を与える最低速度指令設定器48を備え、始動時に速度基準信号が入力されるまでは、前記最低速度指令設定器の最低速度指令設定値を前記速度帰還値に等しい値に設定して、前記速度帰還値に等しい最低速度指令設定値を初期速度基準値として前記速度傾斜信号発生器に与える
ことを特徴とするインバータ装置。The inverter device according to claim 1,
The speed gradient signal generator is provided with a minimum speed command setting device 48 for giving an initial speed reference value, and the minimum speed command setting value of the minimum speed command setting device is fed back to the speed feedback until a speed reference signal is input at the time of starting. An inverter device, wherein the initial value is set to a value equal to a value, and a minimum speed command set value equal to the speed feedback value is given to the speed gradient signal generator as an initial speed reference value.
起動時に速度基準信号が入力されるまで前記速度帰還値を前記速度傾斜信号発生器の速度基準値として制御し、連続運転時には前記速度傾斜信号発生器をバイパスして外部からの速度基準信号に基づいて速度制御すべく切り替える接点を備えた
ことを特徴とするインバータ装置。The inverter device according to claim 1,
The speed feedback value is controlled as a speed reference value of the speed gradient signal generator until a speed reference signal is input at the time of start-up, and during continuous operation, the speed gradient signal generator is bypassed and based on an external speed reference signal. An inverter device comprising a contact for switching for speed control.
起動時に速度基準信号が入力されるまで前記速度帰還値を前記速度傾斜信号発生器の速度基準値として制御し、連続運転時には前記速度傾斜信号発生器をバイパスして外部からの速度基準信号に基づいて速度制御すべく切り替える接点を備えた
ことを特徴とするインバータ装置。The inverter device according to claim 2,
The speed feedback value is controlled as a speed reference value of the speed gradient signal generator until a speed reference signal is input at the time of start-up, and during continuous operation, the speed gradient signal generator is bypassed and based on an external speed reference signal. An inverter device comprising a contact for switching for speed control.
前記変圧器に励磁電流制限用の抵抗器をその一次側に直列接続する
ことを特徴とするインバータ装置。The inverter device according to any one of claims 1 to 4,
An inverter device, wherein a resistor for limiting an exciting current is connected in series to the primary side of the transformer.
前記速度帰還値を、前記変圧器の代わりに、前記電動機の回転速度を検出するパルスエンコーダを用いて演算する
ことを特徴とするインバータ装置。The inverter device according to any one of claims 1 to 5,
An inverter device, wherein the speed feedback value is calculated using a pulse encoder that detects a rotation speed of the electric motor instead of the transformer.
前記速度帰還値を、前記変圧器の代わりに、前記電動機の回転速度を検出するレゾルバを用いて演算する
ことを特徴とするインバータ装置。The inverter device according to any one of claims 1 to 5,
An inverter device, wherein the speed feedback value is calculated using a resolver that detects a rotation speed of the electric motor instead of the transformer.
前記速度帰還値を、前記変圧器の代わりに、前記電動機に接続された機械式分配器を用いて演算する
ことを特徴とするインバータ装置。The inverter device according to any one of claims 1 to 5,
An inverter device, wherein the speed feedback value is calculated using a mechanical distributor connected to the electric motor instead of the transformer.
前記順変換回路と前記逆変換回路の直列出力端子側を直列に接続せずにおのおの独立した並列回路とする
ことを特徴とするインバータ装置。The inverter device according to any one of claims 1 to 8,
An inverter device, wherein the forward conversion circuit and the reverse conversion circuit are not connected in series to each other and are independent parallel circuits.
前記順変換回路と前記逆変換回路とを、1組の主回路で構成した
ことを特徴とするインバータ装置。The inverter device according to any one of claims 1 to 8,
An inverter device, wherein the forward conversion circuit and the inverse conversion circuit are constituted by a set of main circuits.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2002175441A JP2004023892A (en) | 2002-06-17 | 2002-06-17 | Inverter device |
Applications Claiming Priority (1)
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JP2002175441A JP2004023892A (en) | 2002-06-17 | 2002-06-17 | Inverter device |
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JP2002175441A Withdrawn JP2004023892A (en) | 2002-06-17 | 2002-06-17 | Inverter device |
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Country | Link |
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Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016015877A (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-28 | シュネーデル、トウシバ、インベーター、ヨーロッパ、ソシエテ、パル、アクション、セプリフエSchneider Toshiba Inverter Europe Sas | Control method for starting synchronous motor |
-
2002
- 2002-06-17 JP JP2002175441A patent/JP2004023892A/en not_active Withdrawn
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JP2016015877A (en) * | 2014-06-30 | 2016-01-28 | シュネーデル、トウシバ、インベーター、ヨーロッパ、ソシエテ、パル、アクション、セプリフエSchneider Toshiba Inverter Europe Sas | Control method for starting synchronous motor |
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